電工電子技術(shù)基礎(chǔ)（第2版）課件：正弦交流電路

正弦交流電路知識(shí)點(diǎn)7：RLC串聯(lián)電路RLC串聯(lián)電路01電功率的應(yīng)用0203相關(guān)標(biāo)題文字RLC串聯(lián)電路原理分析01根據(jù)KVL，可得瞬時(shí)表達(dá)式：

以電流為參考正弦量，i=Imsinωt，則容易分析嗎？電壓與電流關(guān)系原理分析RLC串聯(lián)電路相量分析02

以電流為參考正弦量，

i=Imsinωt即?=I∠0°引入相量法，可得相量等式：電壓與電流關(guān)系分析引入相量法①感抗XL＞容抗XC②感抗XL＜容抗XC③感抗XL＝容抗XC相量圖法分析參考相量①感抗XL＞容抗XC②感抗XL＜容抗XC③感抗XL=容抗XC①感抗XL

＞容抗XC，則φ>0

電壓超前電流電路呈感性；②感抗XL

＜容抗XC，則φ<0

電流超前電壓電路呈容性；③感抗XL

＝容抗XC，則φ=0

電壓與電流同相,電路呈阻性?！φRXXarctanUUUarctanCLRCL-=-=φ可見：φ電壓三角形總電壓有效值電抗與阻抗式中X=XL－XC

稱為電抗稱為阻抗∴U=IZ相位關(guān)系URUUarctanRXXarctanCLCL-=-=φ可見φ

是由R、L、C及ω決定的。Z為復(fù)阻抗Z=R+j(XL－XC)=Z∠φ復(fù)數(shù)形式歐姆定律阻抗三角形

φ

角為阻抗角,它等于電壓與電流之間的相位差角.RXL-XCzφ

在正弦交流電路中，不管阻抗如何聯(lián)接，電路的功率等于各元件功率之和。功率關(guān)系在RLC電路中，只有電阻消耗功率所以電路的有功功率為：P=∑URIR

P=UIcosφ式中cosφ為功率因數(shù)。Z=R+jX

電路中無功功率包括電感和電容兩個(gè)元件的無功功率。QL=ULI

QC=UCIQ=QL－QCZ=R+j(XL-XC)

Q=UIsinφ總電壓有效值總電流有效值電壓和電流的相位差/無功功率/P=UIcosφ=ScosφQ=UIsinφ=Ssin

φS=UI單位是伏安（VA）一般它表示發(fā)電設(shè)備的容量。

視在功率得出功率三角形：PQSφ阻抗三角形,電壓三角形和功率三角形是三個(gè)相似的三角形。φUURUL－UCSPQφRXL-XCzφ總結(jié)：

在RLC串聯(lián)交流電路中，R=15Ω，L=12mH,

C=5μF,電源電壓求:⑴電路中的電流i和各部分電uR

,uL,uC;(2)畫相量圖。例1解：=60Ω=5000×12×10－3XL=ωL=40Ω=1／5000×5×10－6XC=1/ωC（2）相量圖如圖：·CU·LU

電功率：電路傳送或轉(zhuǎn)換電能的速率叫做電功率，簡稱為功率（power），用“P”或“p”表示。電功率的定義電功率分析電路的功率時(shí)，當(dāng)電路的電流、電壓選擇關(guān)聯(lián)參考時(shí)，用公式計(jì)算P=UI或p=ui當(dāng)電路的電流、電壓選擇非關(guān)聯(lián)參考時(shí)，用公式計(jì)算：P=–UI或p=–ui對(duì)于計(jì)算結(jié)果，當(dāng)P>0（或p>0）時(shí)，該電路吸收（消耗）功率，是負(fù)載；當(dāng)P<0（或p<0）時(shí)，該電路發(fā)出（產(chǎn)生）功率，是電源。分析